أنابيب الكربون النانوية (CNTs) عبارة عن مواد نانوية أنبوبية تتشكل عن طريق لف طبقات من الجرافيت. أنها تمتلك مجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية الفريدة، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع في علوم المواد وتكنولوجيا النانو. أولاً، تظهر الأنابيب النانوية الكربونية خواص ميكانيكية عالية للغاية، حيث تصل قوة الشد إلى 50-150 جيجا باسكال ويصل معامل يونج إلى مستوى 1 طن باسكال-أعلى بعشرات المرات من الفولاذ-مع الحفاظ على كثافة ومرونة منخفضة. ولذلك، فإنها تظهر تأثيرات تقوية ممتازة في المواد المركبة والإنشائية.
تُظهر الأنابيب النانوية الكربونية أيضًا موصلية كهربائية وحرارية استثنائية. تتمتع الأنابيب النانوية الكربونية-ذات الجدار الواحد بحركة إلكترونية عالية، مما يجعلها ذات خصائص معدنية أو شبه موصلة. يمكن استخدام موصليتها الكهربائية في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الموصلة وأجهزة الاستشعار. يمكن للأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران أن تحقق توصيلًا حراريًا يتراوح بين 3000–3500 واط/م·ك، مما يجعلها حاسمة في مواد الإدارة الحرارية والمركبات ذات التوصيل الحراري العالي.
تمتلك الأنابيب النانوية الكربونية مساحة سطحية عالية وثباتًا كيميائيًا. يبلغ قطر الأنابيب النانوية الفردية بضعة نانومترات فقط، ولكنها يمكن أن تصل أطوالها إلى عدة ميكرومترات إلى مليمترات، مما يؤدي إلى مساحة سطحية ضخمة ومحددة. وهذا يمنحهم أداءً ممتازًا في مواد الامتزاز والتحفيز وتخزين الطاقة. علاوة على ذلك، تعتبر الأنابيب النانوية الكربونية مستقرة بالنسبة لمعظم الكواشف الكيميائية، ومقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والتآكل، مما يجعلها مناسبة للاستخدام على المدى الطويل-في البيئات المعقدة.
